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        頂管施工隊施工常見的幾種土質設備應用

        發布日期:2021/3/23 11:36:00 ;發布者:重慶肆個柒頂管

          目前在城市頂管施工的過程中,根據不同的土質狀況來選擇不同的頂管設備是施工中的一個關鍵性問題。再頂管施工中引進研制、設計、推廣、應用新技術、新工藝、新材料和新設備,以提高工程質量,降低施工成本,解放生產力建設高較優質的精品工程,為企業實現社會效益和經濟效益的雙豐收顯得尤其主要,使用新型的頂管設備(根據土質條件)文明施工保護環境是當前施工過程中的一個非常主要的環節。

          目前頂管常見的幾種土質

          淤泥質黏土:

          此種軟土的形成是在較弱的海浪岸流 及潮汐的水動力作用下逐漸形成的。土的顏色多呈灰色或黑灰色,光潤油滑且有腐爛植物的氣味,多呈軟塑或半流塑狀態。其天然含水量很大,一般都大于30%,飽和度一般大于90%, 液限一般在35-60%之間,軟土的天然重度較小,約在15-19KN/m3之間??紫侗榷即笥?,因其天然含水量高、孔隙比大,就帶來了軟土地基變形大,強度低的特點。

          砂性土:

          由于曾受到海水的沖擊,部分地區沉積層含有海水所搬運的大量沉積物,其中主要為細砂及粉砂。由于含黏土的成分較少,我們可稱之為砂性土。砂性土的土顆粒較一般的黏土大,一般在20μ以上,土顆粒之間的凝聚力較小,呈單粒結構??紫侗容^大,很容易在水動力的作用下產生流沙現象。

          黃土:

          凡以風力搬運沉積又沒有經過次生擾動的、無層里的黃色粉質、含碳酸鹽類并具有肉眼可見的、大孔的土狀沉積物成為黃土(也成原生黃土),其它成因的、黃色的、又常具有層理和夾有砂、礫石層的土狀沉積物稱之為黃土狀土(也稱次生黃土)。

          強風化巖:

          強風化巖是指風化很強的巖石,此種土質的組成結構以大部分破壞,礦物成分顯著變化,含有大量粘土質黏土礦物。風化裂隙很發育,巖體被切割成碎塊,干時可用手折斷或捏碎,浸水或干濕交替時可較迅速地軟化或崩解。用鎬或湫可挖掘,干鉆可鉆進。

          微風化及中風化巖:

          微風化巖是指巖質新鮮,表面稍有風化跡象的巖石,強度大于50Mpa,硬度很高的巖石。在此地層中頂進較困難,而且一般頂進距離超過100米是需要更換刀頭。中風化巖較軟,其組織結構部分破壞。礦物成分發生變化,用鎬難挖掘。以上介紹了常見的幾種土質,從N值為3-40的土質都有。這就需要針對不同的土質情況選用不同類型的頂管掘進機。

          對于淤泥質黏土,由于其土質較軟,切削容易,因此我們可以選用以下所介紹的各種挖掘進機,對此我們介紹多刀盤土壓平衡式頂管掘進機,把通常的全斷面切削刀盤改成四個獨立的切削攪拌刀盤。所以它尤其適用軟粘土層的頂管。如果在泥土倉中注入些粘土,它也能用于砂層的頂管。

          另外,由于此機采用了先進的土壓平衡原理,因此,采用此機進行頂管施工后,對地面及地下的建筑物、構筑物、埋設物的影響較小。用它可以安全的穿越公路、鐵路、河川、房屋以及各種地下公用管線。其最小復土深度可以相當于一倍管外徑左右。從無數的施工實例證明,用此機進行頂管施工作業,不僅安全、可靠,而且施工進度快、效率高。

          與單刀盤壓平衡掘進機相比,此機具有價格低廉、結構緊湊、操作容易、維修方便和質量輕等特點。另外,它排出的土可以是含水量很少的干土或含水量較多的泥漿。

          它與泥水式頂管施工相比,最大的特點是排出的土或泥漿一般都不需要在進行泥水分離等二次處理。施工占地小,對周圍環境污染也很少。它與手掘式機其他形式的頂管施工相比較,又具有適應土質范圍廣和不需要采用任何其他輔助施工手段的優點。

          如采用輸土泵的方式出土,頂進效率也很高,平均24小時可頂進15-20米。但是它的缺點也很明顯,由于不是全斷面切削,切削不到的部分只能通過擠壓進入機頭,因此迎面頂力較大,只適合于軟土地質情況下施工,如需穿越建筑物、構筑物、埋設物等對地面沉降要求很小的情況可采用刀盤可伸縮式泥水平衡掘進機,此種機頭的刀盤是一個直徑比掘進機前殼體略小的具有一定剛度的圓盤。圓盤中還嵌有切削刀和刀架。刀盤和切削刀架之間可以同步伸縮,也可以單獨伸縮。而且,不論刀盤停在哪一個位置上,切削刀架都可以把刀盤的進泥口關閉。刀盤加壓裝置是安裝在主軸中的油缸,刀架伸縮油缸則安裝在刀盤加壓裝置的上方。

          刀盤可伸縮式掘進機的工作原理如下:

          刀盤前土壓力過小時,他就往前伸:刀盤前土壓力過大時,它就往后退。

          刀盤前伸時,應減少進泥口開度并加快推進速度:刀盤后退時,應加大進泥口開度并將低頂速。這樣,就可使刀盤前的土壓力控制在設定的范圍內。使用此種掘進機地面隆沉極小,優秀的操作人員可使地面隆沉控制在10mm以內。由于采用了泥水作為運輸介質,在頂進的過程中無需停頓出泥,因此它的頂速也很快,24小時可頂進20-30米。

          缺點也很明顯:由于進泥口開度限制,在含有直徑大于6cm礫石的土層中無法施工。

          對于易產生流沙現象的砂性土可根據其含水量及其標準貫入度選用不同類型的掘進機,當標準貫入度較小時可選用多刀盤土壓平衡式掘進機,當標準貫入度較大時,除多刀盤土壓平衡式掘進機以外的以上各種掘進機都適應此種土質。

          對于地質為黃土的情況下我們可采用單刀盤土壓平衡式掘進機和偏心破碎泥水掘進機。

          單刀盤土壓平衡頂管掘進機有以下優點:

          1.使用的土質范圍非常廣;

          2.施工后地面沉降小;

          3.棄土的處理比較簡單;

          4.可在復土僅為管外徑0.8倍的淺土層中施工;

          5.有完善的土體改良系統和具有良好的土體改良功能;

          6.開口率達100%,土壓力更切合實際。

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